macOS M1禁用RTTI时，std::invalid_argument无法被捕获的原因？

我在C++异常捕获时遇到了一个奇怪的问题：代码逻辑上应该捕获std::invalid_argument异常，但实际却走到了catch (...)块里，希望有人能帮忙分析原因。

代码片段 #

#include <iostream>
#include <string>
#include <exception>

int main() {
  try {
    std::stod("notanumber");
  } catch (const std::invalid_argument&) {
    std::cerr << "std::invalid_argument" << std::endl;
  } catch (const std::out_of_range&) {
    std::cerr << "std::out_of_range" << std::endl;
  } catch (const std::exception&) {
    std::cerr << "Caught by ancestor" << std::endl;
  } catch (...) {
    auto ptr = std::current_exception();
    auto type = __cxxabiv1::__cxa_current_exception_type();
    std::cerr << type->name() << std::endl;
    std::cerr << "..." << std::endl;
  }
  return 0;
}

程序输出 #

St16invalid_argument
...

环境详情 #

• C++14标准
• 禁用RTTI（Run-Time Type Information）
• Clang 13.1.6 arm64-apple-darwin-21.6.0
• macOS Monterey 12.6

我原本预期异常会被第一个catch (const std::invalid_argument&)块捕获，但实际并没有。

更新：最简捕获逻辑同样失效 #

即使简化成下面的代码，std::invalid_argument依然无法被捕获：

try {
  std::stod("notanumber");
} catch (const std::invalid_argument&) { // 未捕获到异常
  std::cerr << "std::invalid_argument" << std::endl;
}

问题原因 #

这是因为禁用RTTI后，C++的异常类型匹配机制无法正常工作。

C++中，通过类型匹配捕获异常（比如catch (const std::invalid_argument&)）依赖RTTI来识别抛出的异常实际类型，进而匹配对应的catch块。当你禁用RTTI（通常通过编译选项-fno-rtti）后，编译器无法在运行时获取异常的类型信息，也就无法完成基于类型的匹配，最终所有类型化的catch块都会失效，异常只能被catch (...)捕获。

另外，你在catch (...)里通过__cxxabiv1::__cxa_current_exception_type()获取到的类型名St16invalid_argument是编译器内部的名称修饰后的结果，对应std::invalid_argument，这说明异常确实是这个类型，但因为RTTI被禁用，常规的类型捕获逻辑无法识别它。

解决方法 #

1. 启用RTTI：如果项目允许，移除编译选项中的-fno-rtti，异常类型匹配就能正常工作。
2. 改用错误码处理：如果必须禁用RTTI，可以放弃标准库的异常抛出逻辑，转而使用错误码（比如std::optional、自定义错误枚举）处理解析失败。例如用std::from_chars代替std::stod，它不会抛出异常，而是返回错误状态。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alexander Gruzintsev